JP2002511637A - Method for modifying the optoelectronic properties of a polymer by adding or removing impurities from the film composition - Google Patents

Method for modifying the optoelectronic properties of a polymer by adding or removing impurities from the film composition

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JP2002511637A
JP2002511637A JP2000543997A JP2000543997A JP2002511637A JP 2002511637 A JP2002511637 A JP 2002511637A JP 2000543997 A JP2000543997 A JP 2000543997A JP 2000543997 A JP2000543997 A JP 2000543997A JP 2002511637 A JP2002511637 A JP 2002511637A
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dopant
film
organic
layer
coating
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スターム,ジェイムス,シー
ヘブナー,トーマス,アール
プシェニツカ,フロリアン
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トラスティーズ・オヴ・プリンストン・ユニヴァーシティ
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Abstract

(57)【要約】 本発明の方法は、有機フィルムの特性変更に関し、より詳細には有機フィルムが堆積された後、フィルムの上面又は下面から新しい成分をフィルム中に添加することによって、あるいは当該フィルムの上面又は下面から成分を取り除くことによって、有機フィルムの特性を変更することに関する。これらの方法の例としては、所望のドーパントを含有する溶液をフィルム表面に適用することにより、すなわちインクジェット印刷、スクリーン印刷、局所液滴適用等により、種々の発光色を生じるドーパントを有機フィルム内に局所的に導入することによって、ドープされたポリマーに基づく発光ダイオードの発光色が変更されるれいを挙げることができる。これにより、従来のパターン化技術で典型的に利用される化学作用に対して有機材料が敏感であるために、それぞれが形成された場合に全面を一様に被覆する有機層を別個のR、G、Bデバイスの領域に3層個別に形成する、直接パターン化にともなう困難さが克服される。代替的には、ドーパントはある1層からフィルム内に拡散することによって有機フィルムに導入される。代替的には、ドーパントは溶剤などとともにフィルムから選択的に取り除かれる。 (57) Abstract: The method of the present invention relates to modifying the properties of an organic film, more particularly, after the organic film has been deposited, by adding new components into the film from the top or bottom surface of the film, or It relates to modifying the properties of an organic film by removing components from the upper or lower surface of the film. Examples of these methods include applying a solution containing the desired dopant to the film surface, i.e., inkjet printing, screen printing, local droplet application, etc., to produce dopants that produce various emission colors in the organic film. The local introduction can change the emission color of the light-emitting diode based on the doped polymer. This allows the organic material to be sensitive to the chemistry typically utilized in conventional patterning techniques, thus providing a separate R, The difficulty associated with direct patterning of three separate layers in the G and B device regions is overcome. Alternatively, the dopant is introduced into the organic film by diffusing from one layer into the film. Alternatively, the dopant is selectively removed from the film with a solvent or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明は発光有機材料を利用して半導体デバイスを製造する方法に関する。よ
り詳細には本発明は、有機フィルムが堆積された後、(1)上面又は下面から有機
フィルムに新しい成分を加えることにより、(2)上面又は下面から成分を取り除
くことにより、有機フィルムの特性を変更することに関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device using a light emitting organic material. More specifically, the present invention relates to the properties of an organic film after the organic film has been deposited, by (1) adding new components to the organic film from the upper or lower surface, and (2) removing components from the upper or lower surface. Related to changing.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

近年、ポリマー及び、ポリマーと有機分子の混合物は、有機発光ダイオードや
有機薄膜トランジスタを製造するのに広範に利用されている。
In recent years, polymers and mixtures of polymers and organic molecules have been widely used to manufacture organic light emitting diodes and organic thin film transistors.

【0003】 一般に有機フィルムは、スピンコート又は他の方法により表面を均一に被覆す
ることによって、電気的又は光電子用途用の薄膜形態で堆積される。最終的な有
機フィルムそれ自体が直接形成されず、加熱又は紫外光への露出のような後のス
テップによって、ポリマーに転化される前駆体が堆積されることがある(例えば
PPV)。また有機フィルムに種々の成分を添加することによって、その電気的及
び/又は光学的特性を変更可能であることが公知である。これらは、電気的キャ
リアの伝導度を変化させる成分(例えば電子輸送用のPBD)又はホトルミネセン
ス及びエレクトロルミネセンスの色を変化させる色素中心(例えばPVK中のクマ
リン6)を含む。これらの追加の成分は、通常最終的な固体膜が堆積される前に
、もともとの材料に添加される。例えばこれらの種々のグループを、ポリマーが
スピンコートによって堆積される前にポリマーのチェーンに結合させることも、
あるいは薄膜が形成される前に、ポリマーを含有する溶液に他のポリマー又は別
個のより小さな分子として添加することもできる。どちらの場合にも、もともと
の溶液内の全ての材料が最終的なフィルムの一部分となる。
[0003] Generally, organic films are deposited in thin film form for electrical or optoelectronic applications by uniformly coating the surface by spin coating or other methods. The final organic film itself is not directly formed, and subsequent steps such as heating or exposure to ultraviolet light may deposit precursors that are converted to polymers (eg,
PPV). It is also known that the electrical and / or optical properties can be changed by adding various components to an organic film. These include components that change the conductivity of electrical carriers (eg, PBDs for electron transport) or dye centers that change the color of photoluminescence and electroluminescence (eg, coumarin 6 in PVK). These additional components are usually added to the original material before the final solid film is deposited. For example, combining these various groups into a polymer chain before the polymer is deposited by spin coating,
Alternatively, the polymer may be added to the solution containing the polymer as another polymer or as separate smaller molecules before the film is formed. In both cases, all the materials in the original solution will be part of the final film.

【0004】 フルカラーフラットパネルディスプレーを製造するという目標は、有機発光ダ
イオード(OLED)を利用することによって達成される可能性がある。この技術を
利用することにともなう困難は、スピンコートや蒸着のような現在の堆積技術が
ブランケットフィルムを堆積することにある。このフィルムは単色のデバイス製
造するのに利用される。一般に、赤、緑、青のように相互に隣接する異なる色の
別個の発光体を得るために、堆積されたブランケットフィルムでは、ホトリソグ
ラフィに続くエッチングによって行われるような、パターンにエッチングされる
ことが必要とされる。さらにこのプロセスは、赤、緑、青のフルカラーを得るた
めに、複数の層に対して繰り返し行われる必要がある。有機フィルムのエッチン
グ及び有機フィルム上のリソグラフィに関するホトレジストプロセスは、非常に
難しく高価な技術であることが示されている。したがって単色のブランケットフ
ィルムを製造し、他の色のブランケットフィルムをエッチングして製造する代わ
りに、単一のブランケットフィルムを製造し、後に他色の光を発するようにフィ
ルムの特性を局所的に変化させることが有効である。これによってエッチングの
必要性が取り除かれる。
[0004] The goal of producing full color flat panel displays may be achieved by utilizing organic light emitting diodes (OLEDs). The difficulty with utilizing this technique is that current deposition techniques, such as spin coating and evaporation, deposit blanket films. This film is used to make monochromatic devices. Generally, the blanket film deposited is etched into a pattern, such as that done by photolithography followed by etching, to obtain separate phosphors of different colors adjacent to each other, such as red, green, and blue. Is required. Furthermore, this process needs to be repeated for multiple layers to obtain the full color of red, green and blue. Photoresist processes for etching organic films and lithography on organic films have proven to be a very difficult and expensive technique. Therefore, instead of producing a blanket film of a single color and etching and producing a blanket film of another color, a single blanket film is produced and later locally changes the properties of the film to emit light of another color. It is effective to do so. This eliminates the need for etching.

【0005】 他の取り組みは局部的な領域をインクジェット印刷することであるが、インク
ジェット印刷に関連する問題は、印刷されるドットが均一な厚みを有さないとい
うことである。
Another approach is to inkjet print localized areas, but a problem associated with inkjet printing is that the printed dots do not have a uniform thickness.

【0006】 したがって従来開発されておらず、望まれているのは、フィルムが形成された
後に、フィルムに不純物を導入し、又はフィルムから不純物を除去することによ
って特性変更し、フィルムの特性を変更する方法である。
[0006] Thus, what has not been previously developed and is desired is to modify the properties of a film by introducing impurities into or removing impurities from the film after the film is formed, thereby changing the properties of the film. How to

【0007】[0007]

【発明の目的及び概略】Object and Summary of the Invention

本発明の目的は、局所的な特性変更された領域を備える光電子有機フィルムを
製造する方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing an optoelectronic organic film with locally modified regions.

【0008】 本発明の他の目的は、特性変更された光電子特性を備える種々の領域を有する
有機フィルムを提供することである。
It is another object of the present invention to provide an organic film having various regions with altered optoelectronic properties.

【0009】 本発明のさらなる他の目的及び利点は、所望の場所にドーパントを適用するこ
とによって、特性変更された有機フィルムを形成することである。
Yet another object and advantage of the present invention is to form a modified organic film by applying a dopant where desired.

【0010】 本発明のさらなる目的及び利点は、フィルムに不純物を添加することによって
、又はフィルムから不純物を除去することによって、局所的な特性変更された領
域を備える有機フィルムを形成する方法を提供することである。
[0010] A further object and advantage of the present invention is to provide a method of forming an organic film with locally altered regions by adding impurities to or removing impurities from the film. That is.

【0011】 さらに本発明の他の目的は、有機フィルムをホトリソグラフィ及びエッチング
処理する必要なくして、有機フィルムの特性を局所的に変更する方法を提供する
ことである。
Yet another object of the present invention is to provide a method for locally modifying the properties of an organic film without the need for photolithography and etching of the organic film.

【0012】 本発明のさらなる目的及び利点は、フィルムの表面を溶剤に接触させることに
よって、局所的に特性変更された有機フィルムを製造する方法を提供することで
ある。
[0012] It is a further object and advantage of the present invention to provide a method for producing a locally modified organic film by contacting the surface of the film with a solvent.

【0013】 さらに本発明の付加的な目的は、焼鈍プロセスにより有機フィルムにドーパン
トを添加する、局所的に特性変更された有機フィルムを形成するプロセスを提供
することである。
It is still an additional object of the present invention to provide a process for adding a dopant to an organic film by an annealing process to form a locally modified organic film.

【0014】 さらに本発明の付加的な目的は、1つの層から他の層にドーパントを移すプロ
セスを提供することである。
It is a further additional object of the present invention to provide a process for transferring dopants from one layer to another.

【0015】 本発明のさらなる目的は、1つの層から他の層に所望のパターンでドーパント
を移すプロセスを提供することである。
It is a further object of the present invention to provide a process for transferring dopants from one layer to another in a desired pattern.

【0016】 本発明の方法は、有機フィルムが堆積された後、フィルムの上面又は下面から
フィルム内に新しい成分を添加することによって、あるいはフィルムの上面又は
下面から成分を取り除くことによって、有機フィルムの特性変更することに関す
る。この方法の例としては、フィルム表面に所望のドーパントを含有する溶液を
局所的に適用することによって、すなわちインクジェット印刷、スクリーン印刷
、局所液滴適用することによって、種々の色の発光を生じさせるドーパントをフ
ィルム中に局所的に導入することにより、ドープされたポリマーに基づく発光ダ
イオードの発光色が特性変更されるという例を挙げることができる。これにより
、従来のパターン化技術で典型的に利用される化学作用に対して有機材料が敏感
であることによる、形成された場合にそれぞれが全面を一様に被覆する有機層を
別個のR、G、Bデバイスの領域に3層個別に有機層を形成する、直接パターン
化にともなう困難さが克服される。代替的には、ドーパントはある1層からフィ
ルム内の局所的な領域に拡散することによって、あるいは有機フィルムにドーパ
ントを局所的に直接適用することによって、有機フィルムに導入される。代替的
には、ドーパントは溶剤などとともにフィルムから選択的に除去される。
[0016] The method of the present invention comprises the steps of adding a new component into the film from the upper or lower surface of the film after the organic film is deposited, or removing the component from the upper or lower surface of the film. Related to changing characteristics. An example of this method is a dopant that produces various colors of light emission by locally applying a solution containing the desired dopant to the film surface, i.e., by inkjet printing, screen printing, local droplet application. Can be cited as an example in which the emission color of a light-emitting diode based on a doped polymer is changed by locally introducing the compound into a film. This allows the organic material to be sensitive to the chemistry typically utilized in conventional patterning techniques, resulting in a separate R, The difficulty associated with direct patterning of forming three separate organic layers in the region of the G and B devices is overcome. Alternatively, the dopant is introduced into the organic film by diffusing from one layer to a localized region in the film, or by directly applying the dopant locally to the organic film. Alternatively, the dopant is selectively removed from the film with a solvent or the like.

【0017】 典型的には全ての有効成分は、先ずポリマーフィルムが形成されたときに、例
えばスピンコートにより表面上に成分を被覆することによって、ポリマーに取り
込まれている。本発明では、固体膜が、後にフィルムの上面又は下面どちらかか
らフィルム内に新しい種類の成分を導入されることによって、あるいはフィルム
の上面又は下面を介して、特にパターン化された配列で、不純物が除去されるこ
とによって、形成された後、材料の特性が変更される。特にこの方法は、表面が
全体を同じ材料の薄膜で被覆された後、例えば赤、緑、青の発色領域を生成する
といった、薄膜材料からなるホトルミネセンス及び/又はエレクトロルミネセン
スの色を局所的に変更する場合に興味が持たれている。
Typically, all active ingredients are incorporated into the polymer when the polymer film is first formed, for example, by coating the ingredients on a surface by spin coating. In the present invention, the solid film may be contaminated by introducing a new type of component into the film later, either from the upper or lower surface of the film, or through the upper or lower surface of the film, especially in a patterned arrangement. Is removed, thereby altering the properties of the material after it is formed. In particular, this method involves localizing the photoluminescent and / or electroluminescent colors of the thin-film material, such as creating red, green and blue colored areas after the entire surface is coated with a thin film of the same material. If you are interested in changing it.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

フルカラーフラットパネルディスプレーを製造するという目標は、有機発光ダ
イオード(OLED)を利用することによって達成される可能性がある。この技術を
利用することにともなう困難は、スピンコートや蒸着のような現在の堆積技術が
ブランケットフィルムを堆積することにある。このフィルムは単色のデバイス製
造するのに利用される。一般に、赤、緑、青のように相互に隣接する異なる色の
別個の発光体を得るために、堆積されたブランケットフィルムでは、ホトリソグ
ラフィに続くエッチングによって行われるような、パターンにエッチングするこ
とが必要とされる。さらにこのプロセスは、赤、緑、青のフルカラーを得るため
に、複数の層に対して繰り返し行われる必要がある。有機フィルムのエッチング
及び有機フィルム上のリソグラフィに関するホトレジストプロセスは、非常に難
しく高価な技術であることが示されている。したがって単色のブランケットフィ
ルムを製造し、他の色のブランケットフィルムをエッチングして製造する代わり
に、単一のブランケットフィルムを製造し、後に他色の光を発するようにフィル
ムの特性を局所的に変化させることが有効である。これによってエッチングの必
要性が取り除かれる。
The goal of producing full color flat panel displays may be achieved by utilizing organic light emitting diodes (OLEDs). The difficulty with utilizing this technique is that current deposition techniques, such as spin coating and evaporation, deposit blanket films. This film is used to make monochromatic devices. In general, deposited blanket films can be etched into a pattern, such as that performed by photolithography followed by etching, to obtain separate phosphors of different colors adjacent to each other, such as red, green, and blue. Needed. Furthermore, this process needs to be repeated for multiple layers to obtain the full color of red, green and blue. Photoresist processes for etching organic films and lithography on organic films have proven to be a very difficult and expensive technique. Therefore, instead of producing a blanket film of a single color and etching and producing a blanket film of another color, a single blanket film is produced and later locally changes the properties of the film to emit light of another color. It is effective to do so. This eliminates the need for etching.

【0019】 広く一般的な意味において、本発明は、有機フィルムの適用に関し、より詳細
には成分、すなわちドーパント、ダイ等をフィルムに加え又はフィルムから取り
除き、フィルムの局所的な性質を変化させることによって、有機フィルムの局所
的な性質を変更することに関する。特に本発明は、フィルムの適用の後に、パタ
ーン化する方式で不純物を添加又は追加的に除去することにより、有機フィルム
の光電子特性を変更することに関する。より詳細には本発明は、所望のドーパン
トを含有する溶液をフィルム表面に適用することにより、すなわちインクジェッ
ト又はスクリーン印刷により、種々の発光色を生じるドーパントを有機フィルム
内に局所的に導入することによって、ドープされたポリマーに基づく発光ダイオ
ードの発光色を変更することに関する。代替的には、適用の前にフィルム内に含
まれる不純物を、溶液の適用によるなどの種々の方法を介して、所望のパターン
でフィルムから取り除くことが可能である。
In a broad general sense, the present invention relates to the application of organic films, and more particularly to adding or removing components, ie, dopants, dies, etc., from a film to alter the local properties of the film. By modifying the local properties of the organic film. In particular, the present invention relates to modifying the optoelectronic properties of an organic film by adding or additionally removing impurities in a patterned manner after application of the film. More specifically, the present invention is directed to applying a solution containing the desired dopant to the film surface, i.e., by inkjet or screen printing, to locally introduce dopants that produce various emission colors into the organic film. Altering the emission color of light emitting diodes based on doped polymers. Alternatively, impurities contained in the film can be removed from the film in a desired pattern via various methods, such as by applying a solution, prior to application.

【0020】 このような効果を達成するための1つの方法は、緑、赤、青の色素で、ポリ(
9−ビニルカルバゾール)(正孔輸送ポリマーPVK)スパンオンフィルムを局所
的に着色することである。この色素は、PVKを溶解することのないアセトン又は
トリクロロエチレン(TCE)に溶解され、インクジェットプリンタを利用してPVK
フィルムの上面にパターン化される。図1a及び1bに示されているように、ド
ーパントがフィルム内に拡散し、溶剤が蒸発する。さらに金属カソードが局所的
に着色された領域の上面にパターン化され、それによってフルカラーの集積化が
達成される。
One way to achieve this effect is to use green, red and blue dyes with poly (
9-vinyl carbazole) (hole transport polymer PVK) is to locally color the spun-on film. This dye is dissolved in acetone or trichlorethylene (TCE) that does not dissolve PVK,
Patterned on top of the film. As shown in FIGS. 1a and 1b, the dopant diffuses into the film and the solvent evaporates. In addition, the metal cathode is patterned on top of the locally colored areas, thereby achieving full color integration.

【0021】 この技術を実証するために、TCE及びアセトンに溶解されたクマリン6(C6、
緑色素)の液滴を、スピンコートされた厚み1000オングストロームのPVKフィル
ム上にピペットを使用して配置し、溶剤を所定時間蒸発させた。図2aは、紫外
線ランプにより有機フィルムを照射しフィルムの蛍光発光を励起したところを上
方より撮影した液滴の写真である。紫外線の下でこれらの液滴は明らかに緑がか
った黄色を示した。図2bに示すように、またこれらの液滴は、拡散が生じず、
C6が表面に残留し、溶剤が蒸発し得るガラス上に配置された。紫外線の下でこれ
らは明らかに赤みを帯びた色を示した。これは、PVKが存在する場合には着色さ
れた領域が緑がかった黄色を示し、PVKが存在しない場合には色素が赤色を示す
ので、液滴がPVKフィルムに配置されると、PVKと何らかの相互作用を起こすこと
を示している。この相互作用はPVK内への色素の拡散である。
To demonstrate this technique, coumarin 6 (C6,
A droplet of (green dye) was placed on a spin-coated 1000 Angstrom thick PVK film using a pipette, and the solvent was allowed to evaporate for a predetermined time. FIG. 2A is a photograph of a droplet taken from above, where the organic film is irradiated by an ultraviolet lamp to excite the fluorescence emission of the film. Under UV light, these droplets showed a distinctly greenish yellow. As shown in FIG. 2b, these droplets also do not diffuse,
C6 remained on the surface and was placed on the glass where the solvent could evaporate. Under UV light they showed a distinctly reddish color. This is because the colored area shows greenish yellow when PVK is present, and the pigment shows red when PVK is not present, so that when the droplet is placed on the PVK film, some PVK Indicates an interaction. This interaction is the diffusion of the dye into the PVK.

【0022】 より定量的な方法で上記の観察を記述するために、ホトルミネセンススペクト
ルを測定した。図3は、純粋なPVKフィルムのPLスペクトル(410nmのピーク)、
C6により局所的に着色されたPVKフィルムのPLスペクトル(490nmのピーク)、PV
Kが溶液内でC6により着色された混合フィルムのPLスペクトル(490nmのピーク)
、ガラス上の色素のPLスペクトル(580nmのピーク)を示す。この結果は、色素
がPVKと相互作用するだけでなく、PLスペクトルが、デバイスを製造するのに利
用可能であることが知られている混合フィルムのスペクトルとほぼ一致するよう
に、相互作用するという証拠を示す。したがって次のステップでは、この局所的
な着色手順を利用して、デバイスの製造を試みる。
To describe the above observations in a more quantitative way, photoluminescence spectra were measured. FIG. 3 shows the PL spectrum of pure PVK film (410 nm peak),
PL spectrum (peak at 490 nm) of PVK film locally colored by C6, PV
PL spectrum of mixed film where K is colored with C6 in solution (490nm peak)
1 shows a PL spectrum (580 nm peak) of a dye on glass. This result indicates that not only does the dye interact with PVK, but also the PL spectrum so that it closely matches the spectrum of a mixed film known to be available for manufacturing devices. Show evidence. Therefore, in the next step, an attempt is made to manufacture a device using this local coloring procedure.

【0023】 図4aはデバイスの構造を示し、図4bは、このデバイスのエレクトロルミネ
センス(EL)スペクトル及び、クロロホルム中でPVKとC6を溶解し、フィルムを
スピニングし、蒸発接触させて製造された混合デバイスのELスペクトルを示す。
局所的に着色されたデバイスを製造するために、クロロホルム内に溶解されたPV
Kが、インジウム錫酸化物(ITO、透明導電体)で被覆されたガラス上にスピンコ
ートされる。次にアセトンに溶解されたC6の滴を表面上に滴下し、さらに試料は
再度スピンされる。最後に金属接触が着色された領域の上面に蒸着される。局所
的に着色されたデバイスのELスペクトルは、混合デバイスと同様490nmのピーク
を有することが分かる。したがってこれは、色素がPVKと相互作用するだけでな
く、混合デバイスと同様のELスペクトルを有するデバイスが製造可能であるよう
に相互作用するということを示す。
FIG. 4 a shows the structure of the device, and FIG. 4 b shows the electroluminescence (EL) spectrum of the device and produced by dissolving PVK and C6 in chloroform, spinning the film and evaporating contact. 3 shows the EL spectrum of the mixing device.
PV dissolved in chloroform to produce locally colored devices
K is spin-coated on glass coated with indium tin oxide (ITO, transparent conductor). Next, a drop of C6 dissolved in acetone is dropped on the surface, and the sample is spun again. Finally, metal contacts are deposited on top of the colored areas. It can be seen that the EL spectrum of the locally colored device has a peak at 490 nm, similar to the mixed device. This therefore indicates that the dye not only interacts with PVK, but also so that a device with an EL spectrum similar to the mixed device can be manufactured.

【0024】 この局所的に着色する現象をさらに調べるために、溶液内で着色された混合フ
ィルムから色素を除いた場合の実験を示す。図5a及び5bはこの実験の概略を
示す。第一にPVK及びC6がクロロホルムに溶解される。次にこの溶液が、1000オ
ングストロームのフィルムを形成する、ガラス基板を被覆するITO上にスピンコ
ートされる。このフィルムを紫外線ランプの下で観察すると、それは明らかに緑
色を示す。次にアセトンの滴をこの表面に滴下する。紫外線ランプでこの試料を
照射し、アセトンの滴が存在した場所を観察すると、試料のその部分は青色であ
り、アセトンが存在しなかった場所を観察すると、試料のその場所は緑色であっ
た。これは、色素が混合フィルムから除かれ、色素の存在しない局所領域が生成
されたことを示す。したがって2つの異なる色のLEDが、局所的に洗浄された基
板上に製造される。
In order to further investigate the phenomenon of local coloring, an experiment in which a pigment is removed from a mixed film colored in a solution will be described. Figures 5a and 5b show a schematic of this experiment. First, PVK and C6 are dissolved in chloroform. This solution is then spin-coated on the ITO covering the glass substrate, forming a 1000 Å film. When the film is observed under a UV lamp, it clearly shows a green color. Next, a drop of acetone is dropped on this surface. When this sample was irradiated with an ultraviolet lamp and the place where the acetone droplet was present was observed, that part of the sample was blue, and where the acetone was not present, the place of the sample was green. This indicates that the dye was removed from the mixed film, creating localized areas free of dye. Thus, two different colored LEDs are produced on a locally cleaned substrate.

【0025】 図6aは、洗浄されたフィルム上に製造されたデバイスの概略図である。この
フィルムは上述のように準備され、さらに金属カソードが洗浄領域及び未洗浄領
域に蒸着される。これらのカソードは熱蒸着され、シャドウマスクによりパター
ン化される。図6b及び6cは、上方からこのデバイスの発光を撮影したもので
ある。図6bは、緑色を発光するデバイス(使用したカメラにより青色の光で示
される)を示し、図6cは、青色の発光を示す。この緑色のデバイスは、金属カ
ソードが着色されたフィルムの上面に蒸着されているので、緑色を発光し、青色
のデバイスは、金属カソードが洗浄されたフィルムの上面に蒸着されているので
、青色を発光する。
FIG. 6 a is a schematic diagram of a device manufactured on a cleaned film. The film is prepared as described above, and a metal cathode is deposited on the cleaned and uncleaned areas. These cathodes are thermally evaporated and patterned with a shadow mask. 6b and 6c are images of the emission of the device from above. FIG. 6b shows the device emitting green light (indicated by the camera used in blue light) and FIG. 6c shows the blue light emission. This green device emits green because the metal cathode is deposited on the top of the colored film, and the blue device emits blue because the metal cathode is deposited on the top of the washed film. It emits light.

【0026】 したがってPVKフィルムを局所的に着色することにより、又は着色されたPVKフ
ィルムを局所的に洗浄することにより、デバイスを製造することができる。よっ
て次のステップは、インクジェットプリンタを利用して色素をパターン化する。
図7は、ITOで被覆されたガラス片の写真を示し、このガラス上にはPVKの1000オ
ングストローム厚のフィルムがスピンコートされている。さらにEpson Stylus C
olor 400インクジェットプリンタを使用して、フィルムの上面にアセトン中に溶
解したC6をパターン化する。さらにこの試料を紫外線により照射する。この結果
は、色素がインクジェットプリンタにより500μm以下の直径のスポットとしてパ
ターン化され得るということを示す。次のステップでは、この技術の最終的な解
像度を決定することを試みる。
Thus, devices can be manufactured by locally coloring the PVK film or by locally cleaning the colored PVK film. Thus, the next step is to pattern the dye using an inkjet printer.
FIG. 7 shows a photograph of a piece of glass coated with ITO, on which a 1000 Å thick film of PVK has been spin-coated. Further Epson Stylus C
Pattern the C6 dissolved in acetone on top of the film using an olor 400 inkjet printer. Further, this sample is irradiated with ultraviolet rays. This result indicates that the dye can be patterned by an inkjet printer as spots with a diameter of 500 μm or less. The next step attempts to determine the final resolution of this technique.

【0027】 印刷されたスポットの直径が温度の影響を受けるかどうかを調べる実験である
。図8aは、ITOを被覆されたガラス片上にスピンコートされた1000オングスト
ロームのPVKのフィルムを形成する実験を示す。さらにこの試料はホットプレー
ト上に配置される。アセトンに溶解されたC6の液滴及びTCEに溶解されたC6の液
滴が、異なる温度で、PVKフィルムにそれぞれ等しい体積で滴下される。より高
い温度でのスポットの方が、狭い範囲に留まり、したがってより小さな直径を示
した。これは図8bのグラフに示されている。これにより潜在的に0.6倍以下の
寸法のスポットを製造することができる。しかしながらこのデータは、TCEを使
用した場合とアセトンを使用した場合との観察された違いについて明らかにして
いない。
This is an experiment to determine whether the diameter of a printed spot is affected by temperature. FIG. 8a shows an experiment of forming a 1000 angstrom PVK film spin-coated on a glass piece coated with ITO. This sample is further placed on a hot plate. Drops of C6 dissolved in acetone and C6 dissolved in TCE are dropped at different temperatures and in equal volumes on the PVK film. The spots at higher temperatures stayed in a smaller area and therefore showed smaller diameters. This is shown in the graph of FIG. 8b. This can potentially produce spots with dimensions less than 0.6 times. However, this data does not reveal the observed difference between using TCE and acetone.

【0028】 図9は、温度を変化させたPVKフィルム上に滴下した同じ体積の滴を、紫外線
ランプによって照明した写真を示す。TCEの滴ではより高い温度において、外側
のスポットの1/3以下であり、より強度の強いルミネセンスを備える明るい黄色
のスポットが存在することが分かる。これは、溶剤が乾燥するにつれ、C6が溶液
中に残留し、最後に残ったものが高濃度の小さな直径のスポットとなるためであ
る。表面側面計を使用してこのスポットの側面を調べると、色素が実際に表面に
固定されていることが分かる。したがってこの小さな直径の恩恵を受けるために
は、基板がさらに加熱され、色素をフィルム中に熱拡散させなければならない。
FIG. 9 shows a photograph of a drop of the same volume dropped on a PVK film at a varied temperature, illuminated by an ultraviolet lamp. It can be seen that there is a bright yellow spot with more intense luminescence at TCE drops, at higher temperatures, less than 1/3 of the outer spot. This is because as the solvent dries, C6 remains in the solution, the last remaining being high density, small diameter spots. Examination of the sides of this spot using a surface profilometer shows that the dye is actually fixed to the surface. Thus, in order to benefit from this small diameter, the substrate must be further heated to allow the dye to thermally diffuse into the film.

【0029】 要するにPVKは、アセトン又はTCEに色素を溶解して、これを表面に滴下するこ
とによって局所的に着色することができる。PVK及びC6からなる混合フィルムは
、アセトンを利用してC6を局所的に除くことができ、この技術を利用してデバイ
スを製造することができる。現時点で、インクジェット印刷の色素の線は500μm
以下の幅で形成される。この幅は、加熱された基板上にTCEとともの印刷される
ことによってさらに小さくすることができ、室温で形成されたスポットの1/10の
直径とすることができる。さらにこの基板は、再度加熱され、フィルム中に色素
が熱拡散される。
In short, PVK can be colored locally by dissolving a dye in acetone or TCE and dropping it on the surface. A mixed film composed of PVK and C6 can remove C6 locally using acetone, and a device can be manufactured using this technique. At present, dye lines for inkjet printing are 500μm
It is formed with the following width. This width can be further reduced by printing with TCE on a heated substrate and can be 1/10 the diameter of a spot formed at room temperature. The substrate is heated again to thermally diffuse the dye into the film.

【0030】 図10a〜10cは、赤、緑、青のOLEDデバイスの製造する際、共通の基板上にフ
ィルムドーパントを上面から導入する基本的な方法を示す。図10aに示されてい
るように、所望のドーパントを含んでいないポリマー10の一様なフィルムが基板
11上に形成されている。ポリマーフィルム10は他のドーパントを含んでいる。図
10bでは、ドーパント12が、蒸着、スピンコート又は他の方法によって、ポリマ
ーフィルム10の表面に配置されている。図10cでは、焼鈍又は他のプロセスによ
って、拡散又は他の方法によりドーパント12がフィルム10の中に入り込んでいる
。表面にドーパント12をスピンコートするのに使用される溶剤は、ドーパント12
をポリマー10に入り込ませ、図10cで記載されたステップを必要とすることなく
、フィルム中に配置する。この場合には、表面上の固体ドーパント層は不要であ
る。
FIGS. 10 a to 10 c show the basic method of introducing film dopants from above onto a common substrate when manufacturing red, green and blue OLED devices. As shown in FIG. 10a, a uniform film of polymer 10 without the desired dopant
11 is formed on. Polymer film 10 contains other dopants. Figure
In 10b, dopant 12 has been deposited on the surface of polymer film 10 by evaporation, spin coating or other methods. In FIG. 10c, the dopant 12 has penetrated into the film 10 by diffusion or other methods by annealing or other processes. The solvent used to spin coat the surface with dopant 12 is dopant 12
Penetrate the polymer 10 and place it in the film without the need for the steps described in FIG. 10c. In this case, no solid dopant layer on the surface is needed.

【0031】 図11a〜11cは、フィルムの下面からフィルム中へのドーパントの導入を示す
。図11aにおいて、基板13がその上に配置された被覆14を備えている。被覆14は
、所望のドーパントを含むか、又は図10a〜10cで記載された方法でドーパント
が適用される(すなわちポリアナリン又はOLED内の類似した正孔輸送層である)
。図11bに示されるように、ポリマーフィルム15が被覆14の上に配置されている
。図11cでは、焼鈍により被覆層14からポリマー層15内にドーパントが一部移動
している。ポリマーの上面をスピンコートするのに利用される溶剤が、図11に記
載される熱サイクルを必要とすることなく、下地層からドーパントを「しみ出さ
せる」ことに注意されたい。
FIGS. 11 a-11 c show the introduction of dopants into the film from the underside of the film. In FIG. 11a, a substrate 13 has a coating 14 disposed thereon. The coating 14 contains the desired dopant or is doped in the manner described in FIGS. 10a-10c (ie, polyanaline or a similar hole transport layer in an OLED).
. As shown in FIG. 11 b, a polymer film 15 is disposed over the coating 14. In FIG. 11c, the dopant has partially migrated from the coating layer 14 into the polymer layer 15 by annealing. Note that the solvent used to spin coat the top surface of the polymer "bleaches" the dopant from the underlayer without the need for the thermal cycle described in FIG.

【0032】 図12a〜12cは、ポリマーフィルムの特性を空間的に変更する方法のステップ
を示す。図12aは、図10aに関連して議論されたのと同じ方法で、基板17上への
ポリマー16の堆積を示す。図12bは、異なるシャドウマスクによる蒸着、異なる
スクリーンを使用するスクリーン印刷やインクジェット印刷による堆積、各ドー
パントに対して異なるパターンを利用する他の印刷プロセスのような局所堆積方
法により、ポリマー表面16上に異なるドーパント18及び19の局所領域の生成を示
す。図12cは、焼鈍により図12bの構造を熱処理し、ドーパント18及び19がポリ
マー16中に移動することを示す。図10a〜10cに関連して議論したように、スク
リーン印刷又はインクジェット印刷で使用される溶剤は、ポリマー中にドーパン
トを直接搬送し、したがって図12cの熱処理ステップは必要とされないこともあ
る。
FIGS. 12 a to 12 c show steps of a method for spatially modifying the properties of a polymer film. FIG. 12a shows the deposition of a polymer 16 on a substrate 17 in the same manner as discussed in connection with FIG. 10a. FIG. 12b shows a localized deposition method on the polymer surface 16 such as deposition by different shadow masks, screen printing using different screens or inkjet printing, and other printing processes utilizing different patterns for each dopant. 6 shows the creation of local regions of different dopants 18 and 19; FIG. 12c shows that the structure of FIG. 12b has been heat treated by annealing, and the dopants 18 and 19 have migrated into the polymer 16. As discussed in connection with FIGS. 10a-10c, the solvents used in screen or ink jet printing carry the dopants directly into the polymer, so the heat treatment step of FIG. 12c may not be required.

【0033】 単一のPVKフィルムの異なる領域に別個に適用されるアセトン溶液中のC6(緑
色)、C47(青色)、ナイルレッド(緑色)を利用することが説明され、ここで
はアセトン溶液は点滴器又は同様の装置により局所的に適用される。アセトンは
PVKフィルムを除去することがなく、数秒の内にアセトンが蒸発した後、紫外線
励起の下でフィルムの蛍光発光色を変化させる。
The use of C6 (green), C47 (blue), Nile Red (green) in an acetone solution applied separately to different areas of a single PVK film has been described, where the acetone solution is infused It is applied locally by a vessel or similar device. Acetone
Without removing the PVK film, after the acetone evaporates within a few seconds, the fluorescence emission color of the film is changed under UV excitation.

【0034】 図13a及び13bに示されるように、純PVKフィルムとドープされたPVKとの間の
ホトルミネセンス(図13a)及びエレクトロルミネセンス(図13b)が示される
As shown in FIGS. 13a and 13b, photoluminescence (FIG. 13a) and electroluminescence (FIG. 13b) between pure PVK film and doped PVK are shown.

【0035】 ドーパントは純粋なドーパントであることを必要とせず、他の材料と共に堆積
される。さらに後のプロセス(又はまさに堆積プロセスそれ自体)によって、ド
ーパントが下地層中に移動可能である。他の材料は取り除かれるか、又はそれ自
体除去され(蒸発し)、あるいは別個の層として裏側に残り、ドープされた又は
ドープされない最終的な構造の部分となる。
The dopant need not be a pure dopant and is deposited with other materials. Further processes (or just the deposition process itself) allow the dopants to migrate into the underlayer. Other materials are removed or removed themselves (evaporate) or remain on the backside as a separate layer, which is part of the final structure, doped or undoped.

【0036】 図12a〜12cの空間的な変化は、図11a〜11cに関連して記載された方法を適
用され、それによってドーパントのパターンが、上面のポリマーフィルムが堆積
される前に、下地材料に導入される。
The spatial variations of FIGS. 12 a-12 c apply the method described in connection with FIGS. 11 a-11 c, whereby the pattern of the dopant is reduced before the top polymer film is deposited. Will be introduced.

【0037】 図14a〜14cは、ポリマーフィルムから下地層へのドーパントの除去するステ
ップを示す。図14aでは、基板19が、その上に堆積されている下部アブソーバフ
ィルム層20を備えている。このアブソーバ層は所望のドーパントに対して低い化
学ポテンシャルを有する。図14bでは、ドープされたポリマー21が、アブソーバ
層20の上に堆積されている。図14cでは、ドーパントを移動させる、焼鈍又は他
のサイクルが適用される。熱処理の代わりに、ポリマー層21及び下部層20のどち
らにも(上面から)浸透する溶剤が適用され、上面ポリマー層のドーパントが下
部層20中に移動される。
FIGS. 14 a-14 c show the steps of removing dopant from the polymer film to the underlayer. In FIG. 14a, a substrate 19 has a lower absorber film layer 20 deposited thereon. This absorber layer has a low chemical potential for the desired dopant. In FIG. 14 b, a doped polymer 21 has been deposited on the absorber layer 20. In FIG. 14c, an annealing or other cycle to move the dopant is applied. Instead of a heat treatment, a solvent is applied that penetrates (from the top) both the polymer layer 21 and the lower layer 20 and the dopant of the upper polymer layer is transferred into the lower layer 20.

【0038】 図15a〜15cは、不透過性のバリアを備える上部表面からドーパントのパター
ン化された添加を示す。図15aでは、ドープされていないポリマー23が基板22の
上に配置されている。図15bでは、パターン化された、ドーパントに対して不透
過性の層24、25、26が、ポリマー23の上部表面に形成されている。図15cでは、
周囲のドーパント27が焼鈍によって熱処理されている。代替的には、図15bの構
造を、ドーパントを含む溶剤中に配置することができる。
FIGS. 15 a-15 c show the patterned addition of dopant from the top surface with an impermeable barrier. In FIG. 15a, an undoped polymer 23 is disposed on a substrate 22. In FIG. 15 b, a patterned, dopant-impermeable layer 24, 25, 26 has been formed on the top surface of the polymer 23. In FIG. 15c,
The surrounding dopant 27 has been heat-treated by annealing. Alternatively, the structure of FIG. 15b can be placed in a solvent containing the dopant.

【0039】 図16a〜16cは、図12に記載された方法の、異なる色のパターン化されたOLED
の形成への適用が示されている。図16aに示されるように、ドープされていない
ポリマー30が、ガラス基板28上のITO層29の全ての箇所に堆積されている。ITO層
はパターン化される。局所的な赤(31)、緑(32)、青(33)の領域がポリマー
30を局所的にドープすることによって形成される。これらの赤、緑、青の領域は
、インクジェット印刷によって、異なる領域に3つの異なる溶液を印刷すること
により形成される。図16cでは、上部表面の接触34、35、36が、シャドウマスク
による蒸着のような通常の方法によって、赤、緑、青の領域に形成されている。
一箇所に集中した溶剤を利用することによって色のドーパントを塗布するOLEDの
製造においては、もともとのスピンコートからフィルム内に存在する何らかのド
ーパント(例えば電子輸送用のPBD)が変化することがある。よってこのドーパ
ントのいくらかは、色のドーパント溶液と共に付け加えられる必要がある。
FIGS. 16 a to 16 c illustrate different colored patterned OLEDs of the method described in FIG.
Application to the formation of As shown in FIG. 16a, an undoped polymer 30 has been deposited everywhere in the ITO layer 29 on the glass substrate. The ITO layer is patterned. Local red (31), green (32) and blue (33) regions are polymer
It is formed by doping 30 locally. These red, green and blue areas are formed by printing three different solutions on different areas by ink jet printing. In FIG. 16c, top surface contacts 34, 35, 36 have been formed in the red, green, and blue regions by conventional methods, such as evaporation with a shadow mask.
In the manufacture of OLEDs that apply color dopants by utilizing a concentrated solvent, any dopant present in the film (eg, PBDs for electron transport) may change from the original spin coat. Thus, some of this dopant needs to be added with the color dopant solution.

【0040】 図17a〜17dは、図12に記載された方法の、受動マトリックスカラーOLEDディ
スプレーの形成への適用を示す。図17aでは、ITOの線37が、ガラス基板38上で
一方向に形成されている。図17bでは、均一なポリマーフィルム39が、このITO
の線を越えて適用されている。図17cでは、赤、緑、青のドープされたポリマー
40が、図16bに記載されたステップによって、ポリマーフィルム内のITOの線上
に形成されている。図17dでは、カソード線41が下部接触線37に直交する上部接
触として形成されている。上部接触線と下部接触線が交差する領域にのみドープ
が必要とされる。
FIGS. 17 a to 17 d show the application of the method described in FIG. 12 to the formation of a passive matrix color OLED display. In FIG. 17 a, ITO lines 37 are formed in one direction on a glass substrate 38. In FIG. 17b, a uniform polymer film 39
Applied beyond the line. In FIG. 17c, red, green and blue doped polymers
40 have been formed on the ITO lines in the polymer film by the steps described in FIG. 16b. In FIG. 17d, the cathode line 41 is formed as an upper contact orthogonal to the lower contact line 37. Doping is required only in the region where the upper and lower contact lines intersect.

【0041】 図18a〜18cは、ポリマーフィルムから下地層へのドーパントのパターンでの
除去を示す。図18aでは、アブソーバフィルム43が基板42上に堆積されている。
図18bでは、アブソーバフィルム43が、パターン化され、又はパターン化された
不浸透性の層44を被覆されている。ドープされたポリマー45が不浸透性の層44の
上に付加される。図18cは、不浸透性のバリアによってドープの移動が妨げられ
ない場所で、下地層43中にドープが移動する、図18bの構造を焼鈍又は他の処理
を行う効果を示す。ドーパントの移動は、図14cに関連にして議論されたように
、溶剤の使用によって達成することもできる。
FIGS. 18 a-18 c show the patterned removal of dopant from the polymer film to the underlayer. In FIG. 18a, an absorber film 43 has been deposited on a substrate.
In FIG. 18b, an absorber film 43 is coated with a patterned or patterned impermeable layer 44. A doped polymer 45 is applied over the impermeable layer 44. FIG. 18c shows the effect of annealing or other treatment of the structure of FIG. 18b, where the dope migrates into the underlayer 43 where the migration of the dope is not hindered by the impervious barrier. Transfer of the dopant may also be achieved through the use of a solvent, as discussed in connection with FIG. 14c.

【0042】 図19a及び19bは、パターン化されていないフィルムの上面からのドーパント
の除去を示す。図19aでは、ドープされたフィルム47が、溶液内のドーパントを
スピンコートなどにより基板46上に堆積されている。図19bは、図19aの構造を
何らかの雰囲気で焼鈍することによって又は溶剤で洗浄することにより、層47の
ドーパントを減少させる処理を示す。滴を適用することによる洗浄は、フィルム
からドーパントを取り除くことができないが、ドーパントを滴の位置の縁に移動
させ、滴の中央のドーパントは少量となる。
FIGS. 19 a and 19 b show removal of dopant from the top surface of an unpatterned film. In FIG. 19a, a doped film 47 has been deposited on a substrate 46, such as by spin coating the dopant in a solution. FIG. 19b illustrates a process for reducing the dopant in layer 47 by annealing the structure of FIG. 19a in some atmosphere or by cleaning with a solvent. Washing by applying a drop does not remove the dopant from the film, but moves the dopant to the edge of the drop location, with a small amount of dopant in the center of the drop.

【0043】 図20a〜20cは、フィルムの上面からのドーパントのパターン化した除去を示
す。図20aでは、ドープされたポリマーフィルム49が基板48上に堆積されている
。図20bでは、パターン化された不透過性の層50が、ドープされたポリマー層49
の上に適用されている。図20cでは、図20bの構造を焼鈍することにより、バリ
ア50のない領域からドーパントを蒸発させている。またこの蒸発は、バリア50の
ない領域でドーパントを除去する溶剤による洗浄によっても、あるいは溶剤の蒸
気で処理することによっても達成することができる。
FIGS. 20 a-20 c show the patterned removal of dopant from the top surface of the film. In FIG. 20a, a doped polymer film 49 has been deposited on a substrate. In FIG. 20 b, the patterned impermeable layer 50 has a doped polymer layer 49.
Has been applied above. In FIG. 20c, the structure of FIG. 20b is annealed to evaporate dopant from regions without barrier 50. This evaporation can also be achieved by washing with a solvent that removes the dopant in the region without the barrier 50, or by treating with a vapor of the solvent.

【0044】 図21a〜21dは、能動マトリックスOLEDディスプレーの形成を示す。図21aで
は、ガラス基板51がパターン化された絶縁体52及びその上に形成された電極53を
備えている。電極はピクセルでトランジスタ(図示せず)に接続されている。図
21bでは、ドープされていない有機層54が、全ての箇所において図21aの構造の
上に堆積されている。図21cでは、局所的に適用される赤(55)、緑(56)、青
(57)のドーパントがインクジェット印刷により適用される。図21dに示される
ように、上面の電極58は、パターンを備えずに適用される。上面の電極58は、例
えばアルミニウム:リチウム又はマグネシウム:銀からなるカソードである。
FIGS. 21 a to 21 d show the formation of an active matrix OLED display. In FIG. 21a, a glass substrate 51 includes a patterned insulator 52 and an electrode 53 formed thereon. The electrodes are connected to transistors (not shown) at the pixels. Figure
In 21b, an undoped organic layer 54 is deposited everywhere on the structure of FIG. 21a. In FIG. 21c, locally applied red (55), green (56), and blue (57) dopants are applied by inkjet printing. As shown in FIG. 21d, the top electrode 58 is applied without a pattern. The upper electrode 58 is a cathode made of, for example, aluminum: lithium or magnesium: silver.

【0045】 本発明で開示された方法は、ポリマーに基づくものでなく、いかなる有機フィ
ルムにも適用することができる。溶剤による方法によって、小さな有機分子の基
礎フィルムに問題が生じるが、マスクなどによる蒸着のような他の局所化する方
法によって熱処理で拡散することによりドーパントが堆積される。
The method disclosed in the present invention is not based on polymers, but can be applied to any organic film. Solvent methods cause problems for the base film of small organic molecules, but dopants are deposited by diffusion through heat treatment by other localized methods, such as vapor deposition with a mask or the like.

【0046】 「ドープされていない」ということは添加されたドーパントによりドープされ
ていないということであり、又は添加されたドーパントが取り除かれたというこ
とであることが、さらに理解されなければならない。
It must be further understood that “undoped” means that it is undoped by the added dopant, or that the added dopant has been removed.

【0047】 本発明の詳細を記述してきたが、上記の記述は本発明の精神及び範囲を制限す
ることを意図したものでないことが理解されなければならない。専売特許証によ
り保護されることが望まれているのは、添付の特許請求の範囲に記載の内容であ
る。
Having described the details of the invention, it should be understood that the above description is not intended to limit the spirit and scope of the invention. What is desired to be protected by Letters Patent is the subject matter of the appended claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1a及び1bは、PVKフィルムの上面への色素の適用を示す図である。FIGS. 1a and 1b show the application of a dye on the top surface of a PVK film.

【図2】 図2a及び2bは、紫外線光源下のPVKフィルム上の色素を示す図である。FIGS. 2a and 2b show pigments on a PVK film under an ultraviolet light source.

【図3】 図1〜2で使用された材料のホトルミネセンスのプロット図である。FIG. 3 is a plot of the photoluminescence of the materials used in FIGS. 1-2.

【図4】 図4aはデバイスの図であり、図4bはPVK及びC6のエレクトロルミネセンス
スペクトルのプロット図である。
FIG. 4a is a diagram of the device, and FIG. 4b is a plot of the electroluminescence spectra of PVK and C6.

【図5】 図5a及び5bは、アセトンでの局所的な色素の除去を示す図である。FIGS. 5a and 5b show local dye removal with acetone.

【図6】 図6aはデバイスの図であり、図6b及び6cは紫外線光源下の図6aのデバ
イスの写真である。
FIG. 6a is a view of the device, and FIGS. 6b and 6c are photographs of the device of FIG. 6a under an ultraviolet light source.

【図7】 図7は、インクジェットプリンタで製造されたデバイスの紫外線光源下での写
真である。
FIG. 7 is a photograph of a device manufactured by an inkjet printer under an ultraviolet light source.

【図8】 図8aは、本発明により製造されたデバイスに対する温度の影響を調べる実験
を示す図であり、図8bはその結果をプロットした図である。
FIG. 8A is a diagram showing an experiment for examining the effect of temperature on a device manufactured according to the present invention, and FIG. 8B is a diagram plotting the results.

【図9】 図9は、本発明により形成されたデバイスの、温度上昇にともなって撮影され
た紫外線光源下での写真である。
FIG. 9 is a photograph of a device formed according to the present invention, taken with an increase in temperature, under an ultraviolet light source.

【図10】 図10a〜10cは、上面からドーパントをフィルムへ導入するステップを示す図
である。
10a to 10c show the steps of introducing a dopant into the film from above.

【図11】 図11a〜11cは、下面からドーパントをフィルムに導入するステップを示す図
である。
FIGS. 11a to 11c show the steps of introducing a dopant into the film from below.

【図12】 図12は、ポリマーフィルムの特性を空間的に変更するためのステップを示す図
である。
FIG. 12 is a diagram showing steps for spatially changing the properties of a polymer film.

【図13】 図13a及び13bは、PVK及びC6を備えるPVKのスペクトルを示す図である。13a and 13b show spectra of PVK with PVK and C6.

【図14】 図14a〜14cは、下地層中にポリマーフィルムからドーパントを除去するステ
ップを示す図である。
FIGS. 14a to 14c show the steps of removing dopants from a polymer film in an underlayer.

【図15】 図15a〜15cは、上面から添加ドーパントのパターンを形成するステップを示
す図である。
FIGS. 15a to 15c are views showing steps of forming a pattern of an added dopant from the upper surface.

【図16】 図16a〜16cは、パターン化されたOLEDを製造するステップを示す図である。FIGS. 16a to 16c show the steps of manufacturing a patterned OLED.

【図17】 図17a〜17dは、受動マトリックスを製造するステップを示す図である。FIGS. 17a to 17d show the steps of producing a passive matrix.

【図18】 図18a〜18cは、パターンで下地層にポリマーフィルムからドーパントを除去
するステップを示す図である。
FIGS. 18a to 18c show the steps of removing dopants from a polymer film in an underlying layer in a pattern.

【図19】 図19a及び19bは、フィルムの上面からドーパントを除去するステップを示す
図である。
FIGS. 19a and 19b show the steps of removing dopant from the top surface of the film.

【図20】 図20a〜20cは、パターンでフィルムの上面からドーパントを除去するステッ
プを示す図である。
FIGS. 20a to 20c illustrate the steps of removing dopants from the top surface of the film in a pattern.

【図21】 図21a及び21bは、能動マトリックスOLEDディスプレーを製造するステップを
示す図である。
FIGS. 21a and 21b show steps for manufacturing an active matrix OLED display.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE,G H,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 プシェニツカ,フロリアン アメリカ合衆国ニュージャージー州08540, プリンストン,ハルセイ・ストリート・ 224エイ Fターム(参考) 3K007 AB04 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 【要約の続き】 ーパントは溶剤などとともにフィルムから選択的に取り 除かれる。──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY , CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP , KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Pushenitska, Florian 08540, NJ USA Princeton, Halsey Street 224A F-term (reference) 3K007 AB04 AB18 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01 [Continued from abstract] Punts are selectively removed from the film together with solvents.

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特性変更された領域を備える、有機発光ダイオード用の有機
フィルムを製造する方法であって、 基板を設けるステップと、 前記基板上に有機材料を被覆し、有機フィルムを形成するステップと、 前記有機フィルムの領域にドーパントを適用し、所望の領域で前記有機フィル
ムの特性を変更するステップと、 からなる方法。
1. A method of manufacturing an organic film for an organic light emitting diode, comprising a region having a changed property, comprising: providing a substrate; and coating an organic material on the substrate to form an organic film. And applying a dopant to a region of the organic film to modify properties of the organic film in a desired region.
【請求項2】 前記ドーパントが液滴を適用することによって塗布される、
請求項1記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the dopant is applied by applying a droplet.
The method of claim 1.
【請求項3】 前記液滴がインクジェット印刷によって塗布される、請求項
2記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein said droplets are applied by inkjet printing.
【請求項4】 前記基板が、前記特性変更された領域の寸法を縮小するよう
に、加熱される、請求項2記載の方法。
4. The method of claim 2, wherein the substrate is heated to reduce a size of the altered region.
【請求項5】 前記ドーパントがスクリーン印刷によって塗布される、請求
項1記載の方法。
5. The method of claim 1, wherein said dopant is applied by screen printing.
【請求項6】 前記ドーパントが、前記有機フィルムの発光特性を変更する
、請求項1記載の方法。
6. The method of claim 1, wherein said dopant modifies the light emitting properties of said organic film.
【請求項7】 前記ドーパントが、赤、緑、青の色素からなる、請求項6記
載の方法。
7. The method of claim 6, wherein said dopant comprises a red, green, blue dye.
【請求項8】 前記ドーパントがクマリン及びナイルレッドを含む、請求項
7記載の方法。
8. The method of claim 7, wherein said dopants include coumarin and Nile Red.
【請求項9】 局所的に特性変更された有機フィルムを製造する方法であっ
て、 基板を設けるステップと、 ドーパントを有する有機被覆を適用するステップと、 前記被覆の領域から前記ドーパントを除去するステップと、 からなる方法。
9. A method for producing a locally modified organic film, comprising: providing a substrate; applying an organic coating having a dopant; and removing the dopant from regions of the coating. And a method consisting of
【請求項10】 前記ドーパントが、前記被覆の表面に溶剤を適用すること
によって、前記被覆から除去される、請求項9記載の方法。
10. The method of claim 9, wherein said dopant is removed from said coating by applying a solvent to a surface of said coating.
【請求項11】 前記ドーパントが、前記被覆から前記ドーパントを移動さ
せる焼鈍によって、前記被覆から除去される、請求項9記載の方法。
11. The method of claim 9, wherein said dopant is removed from said coating by annealing to transfer said dopant from said coating.
【請求項12】 前記溶剤を適用する前に、マスクが前記被覆上にパターン
化され、前記ドーパントがパターンで除去される、請求項10記載の方法。
12. The method of claim 10, wherein a mask is patterned on said coating and said dopant is removed in a pattern prior to applying said solvent.
【請求項13】 焼鈍の前に、マスクが前記被覆上にパターン化され、前記
ドーパントがパターンで除去される、請求項11記載の方法。
13. The method of claim 11, wherein before annealing, a mask is patterned on said coating and said dopant is removed in a pattern.
【請求項14】 前記溶剤が、前記被覆にパターンで適用され、前記ドーパ
ントがパターンで除去される、請求項10記載の方法。
14. The method of claim 10, wherein said solvent is applied in a pattern to said coating and said dopant is removed in a pattern.
【請求項15】 局所的に特性変更された有機フィルムを製造する方法であ
って、 ドーパントを備える第1の層を設けるステップと、 前記第1の層上に第2の有機層を設けるステップと、 前記第1の層から前記第2の有機層へ前記ドーパントを移すステップと、 からなる方法。
15. A method for producing a locally modified organic film, comprising: providing a first layer comprising a dopant; and providing a second organic layer on the first layer. Transferring the dopant from the first layer to the second organic layer.
【請求項16】 前記ドーパントが、前記第1の層から前記第2の有機層の
選択領域へ移される、請求項15記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein said dopant is transferred from said first layer to selected areas of said second organic layer.
【請求項17】 前記第2の有機層が設けられる前に、マスク手段が前記第
1の層に設けられ、前記ドーパントが、前記第1の層から前記第2の有機層のマ
スクされていない領域に移される、請求項16記載の方法。
17. A masking means is provided on the first layer before the second organic layer is provided, wherein the dopant is not masked from the first layer to the second organic layer. 17. The method of claim 16, wherein the method is transferred to an area.
【請求項18】 前記ドーパントを備える前記第1の層が基板上にパターン
化されており、前記ドーパントが、前記第1の層のパターンで、前記第2の有機
層へ移される、請求項16記載の方法。
18. The method of claim 16, wherein the first layer comprising the dopant is patterned on a substrate, and wherein the dopant is transferred to the second organic layer in a pattern of the first layer. The described method.
【請求項19】 局所的に特性変更された有機フィルムを製造する方法であ
って、 第1の材料層を設けるステップと、 前記第1の材料層に、パターンでドーパントを適用するステップと、 有機材料からなる第2の層を設けるステップと、 前記第1の層から前記第2の層へ、パターンでドーパントを移すステップと、
からなる方法。
19. A method for manufacturing a locally modified organic film, comprising: providing a first material layer; applying a dopant to the first material layer in a pattern; Providing a second layer of material; transferring a dopant in a pattern from the first layer to the second layer;
Method consisting of.
【請求項20】 前記ドーパントが液滴を適用することによって塗布される
、請求項19記載の方法。
20. The method of claim 19, wherein the dopant is applied by applying a droplet.
【請求項21】 前記液滴がインクジェット印刷によって塗布される、請求
項20記載の方法。
21. The method of claim 20, wherein said droplets are applied by inkjet printing.
【請求項22】 前記基板が、特性変更された領域の寸法を縮小するように
、加熱される、請求項20記載の方法。
22. The method of claim 20, wherein the substrate is heated to reduce the size of the altered region.
【請求項23】 前記ドーパントがスクリーン印刷によって塗布される、請
求項19記載の方法。
23. The method of claim 19, wherein said dopant is applied by screen printing.
【請求項24】 前記ドーパントが、前記有機フィルムの発光特性を変更す
る、請求項19記載の方法。
24. The method of claim 19, wherein said dopant modifies the luminescent properties of said organic film.
【請求項25】 前記ドーパントが、赤、緑、青の色素からなる、請求項2
4記載の方法。
25. The method of claim 2, wherein the dopant comprises a red, green, or blue dye.
4. The method according to 4.
【請求項26】 前記ドーパントがクマリン及びナイルレッドを含む、請求
項25記載の方法。
26. The method of claim 25, wherein said dopants include coumarin and Nile Red.
【請求項27】 前記ドーパントが焼鈍によって移される、請求項19記載
の方法。
27. The method of claim 19, wherein said dopant is transferred by annealing.
【請求項28】 OLED用有機フィルムの特性を局所的に変更する方法であっ
て、 基板を設けるステップと、 前記基板上に有機被覆を適用するステップと、 前記有機被覆上にドーパント又はドーパントを含む材料を堆積するステップと
、 前記ドーパントを前記有機被覆中に移動させるステップと、 からなる方法。
28. A method for locally altering the properties of an organic film for an OLED, the method comprising: providing a substrate; applying an organic coating on the substrate; and including a dopant or dopant on the organic coating. A method comprising: depositing a material; and moving the dopant into the organic coating.
【請求項29】 前記ドーパントが、パターンで前記有機被覆に適用され、
前記ドーパントが前記有機被覆に移動することによって、前記ドーパントが前記
有機被覆内でパターンを形成する、請求項28記載の方法。
29. The method, wherein the dopant is applied to the organic coating in a pattern.
29. The method of claim 28, wherein the dopant migrates into the organic coating such that the dopant forms a pattern in the organic coating.
【請求項30】 前記ドーパントが液滴の適用により塗布される、請求項2
9記載の方法。
30. The method of claim 2, wherein the dopant is applied by application of a droplet.
9. The method according to 9.
【請求項31】 前記液滴がインクジェット印刷によって塗布される、請求
項29記載の方法。
31. The method of claim 29, wherein said droplets are applied by inkjet printing.
【請求項32】 前記ドーパントが、前記有機被覆上に粉末をパターン化す
ることによって塗布される、請求項29記載の方法。
32. The method of claim 29, wherein said dopant is applied by patterning a powder on said organic coating.
【請求項33】 前記ドーパントが、前記ドーパントを含むパターン化され
た薄膜を配置することにより、前記有機被覆と密に接触して適用される、請求項
29記載の方法。
33. The method of claim 29, wherein said dopant is applied in intimate contact with said organic coating by placing a patterned thin film containing said dopant.
【請求項34】 前記ドーパントが、加熱により、前記有機被覆中に移動さ
れる、請求項29記載の方法。
34. The method of claim 29, wherein said dopant is transferred into said organic coating by heating.
【請求項35】 前記基板が、特性変更された領域の寸法を縮小するように
、加熱される、請求項30記載の方法。
35. The method of claim 30, wherein the substrate is heated to reduce the size of the altered region.
【請求項36】 局所的に特性変更された有機フィルムを製造する方法であ
って、 有機フィルムを設けるステップと、 前記有機フィルムをパターン化されたバリアで被覆するステップと、 前記有機フィルム及び前記バリア上に、ドーパント又はドーパントからなる材
料を適用するステップと、 前記有機フィルムの露出領域に前記バリアを介して前記ドーパントを移動させ
るステップと、 からなる方法。
36. A method for producing a locally modified organic film, comprising: providing an organic film; coating the organic film with a patterned barrier; and the organic film and the barrier. A method comprising, above, applying a dopant or a material consisting of a dopant, and transferring the dopant through the barrier to an exposed region of the organic film.
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